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环氧树脂灌封常用工艺与问题(一)

2019-11-16 16:55:00

1、封装技术变革史


在电子封装技术领域曾经出现过两次重大的变革。第1次变革出现在20世纪70年代前半期,其特征是由针脚插入式安装技术(如DIP)过渡到四边扁平封装的表面贴装技术(如QFP);第二次转变发生在20世纪90年代中期,其标志是焊球阵列.BGA型封装的出现,与此对应的表面贴装技术与半导体集成电路技术一起跨人21世纪。随着技术的发展,出现了许多新的封装技术和封装形式,如芯片直接粘接、灌封式塑料焊球阵列(CD-PBGA)、倒装片塑料焊球阵列(Fc-PBGA)、芯片尺寸封装(CSP)以及多芯片组件(MCM)等,在这些封装中,有相当一部分使用了液体环氧材料封装技术。灌封,就是将液态环氧树脂复合物用机械或手工方式灌入装有电子元件、线路的器件内,在常温或加热条件下同化成为性能优异的热同性高分子绝缘材料。


2、产品性能要求


灌封料应满足如下基本要求:性能好,适用期长,适合大批量自动生产线作业;黏度小,浸渗性强,可充满元件和线间;在灌封和固化过程中,填充剂等粉体组分沉降小,不分层;固化放热峰低,固化收缩小;同化物电气性能和力学性能优异,耐热性好,对多种材料有良好的粘接性,吸水性和线膨胀系数小;在某些场合还要求灌封料具有难燃、耐候、导热、耐高低温交变等性能。


在具体的半导体封装中,由于材料要与芯片、基板直接接触,除满足上述要求外,还要求产品必须具有与芯片装片材料相同的纯度。在倒装芯片的灌封中,由于芯片与基板间的间隙很小,要求灌封料的黏度极低。为了减少芯片与封装材料间产生的应力,封装材料的模量不能太高。而且为了防止界面处水分渗透,封装材料与芯片、基板之间应具有很好的粘接性能。

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